Scavenger-Rezeptor
Definition
Scavenger-Rezeptoren sind eine Superfamilie von Membranrezeptoren, die eine Vielzahl von Liganden binden. Sie gehören zur Gruppe der Pattern-Recognition-Rezeptoren und sind in der Plasmamembran verschiedener Zellen lokalisiert.
Biochemie
Scavenger-Rezeptoren wurden das erste Mal in den 1970er Jahren als Rezeptoren beschrieben, die modifiziertes (oxidiertes oder acetyliertes) LDL binden. Nach heutigem Stand binden sie neben LDL eine Vielzahl anderer Liganden. Die Bindung dieser induziert die endozytotische Aufnahme in die Zelle. Scavenger-Rezeptoren werden auch Fress-Rezeptoren genannt, weil sie dafür sorgen, dass funktionslose oder potentiell toxische Komponenten aus extrazellulären Flüssigkeiten (Blutplasma, interstitielle Flüssigkeit und Lymphe) entfernt werden. Sie sind unter anderem daran beteiligt, apoptotische Zellen zu entfernen. Je nach Art des Liganden und Rezeptors erfolgt ein Transport zu den Lysosomen. Gleichzeitig findet oft eine Aktivierung verschiedener Signaltransduktionswege statt.
Einteilung
Nach heutigem Stand (2016) sind 10 Klassen von Scavenger-Rezeptoren bekannt, die neben modifiziertem LDL verschiedene Liganden, darunter endogene Proteine und Pathogene, binden. Die Einteilung erfolgt nach Ähnlichkeiten in der Primärsequenz. 9 der 10 Klassen kommen im Menschen vor, lediglich SR-C1 wurde bisher nur in Insekten nachgewiesen.
- Klasse A: 5 Vertreter (SR-A1, SR-A3, SR-A4, SR-A5, SR-A6), Typ-II-Transmembranproteine mit großer extrazellulärer Domäne; kommen u.a. in Makrophagen, Zellen der Tunica media, Endothelzellen, im Herzmuskel und Gehirn vor; binden modifiziertes LDL, Lipopolysaccharide und mit Eisen beladenes Ferritin
- Klasse B: 3 Vertreter (SR-B1, SR-B2, SR-B3), Membranproteine mit zwei Transmembrandomänen und zentraler, glykolisierter Domäne; kommen u.a. in Leber, Gehirn, Herz und Makrophagen vor; binden modifiziertes LDL, Thrombospondin 1, oxidierte Phospholipide und Pathogene; besonders SR-B1 ist auch für die Bindung von HDL bekannt
- Klasse D: SR-D1, stark glykolisiertes Typ-I-Membranprotein; kommt in Monozyten, Makrophagen, dendritischen Zellen und Osteoklasten vor; bindet modifiziertes LDL, Lektine und Selektine
- Klasse E: SR-E1, Typ-II-Transmembranprotein; kommt u.a. in Makrophagen, Zellen der Tunica media und Endothelzellen vor; bindet modifiziertes LDL, Phosphatidylserin und Pathogene
- Klasse F: SR-F1 und SR-F2, Typ-I-Transmembranproteine, kommen in Endothelzellen und neuronalen Zellen von Herz, Lunge, Ovarien und Plazenta vor; binden modifiziertes LDL
- Klasse G: SR-G1; Typ-I-Transmembranprotein, kommt u.a. in Makrophagen, Zellen der Tunica media und Endothelzellen vor; bindet modifiziertes LDL
- Klasse H: SR-H1 und SR-H2, Typ-I-Transmembranproteine; kommen in Zellen verschiedener lymphatischer Organe vor; binden modifiziertes LDL und Pathogene
- Klasse I: SR-I1; kommt in hämatopoetischen Zellen vor und wird auch Hämoglobin-Scavenger-Rezeptor genannt, weil er extrazelluläres Hämoglobin bindet
- Klasse J: SR-J1, kommt u.a. in Endothelzellen, Hepatozyten und Monozyten vor; bindet β-Amyloid und Phosphatidylserin
Pathologie
Es wird vermutet, dass Scavenger-Rezeptoren eine Rolle in der Entwicklung von atherosklerotischen Plaques spielen. Die Aktivierung der Rezeptoren löst vermutlich die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies aus und induziert die Transformation von Makrophagen zu Schaumzellen (siehe Response-to-injury-Theorie).
Quellen
- Zani et al. Scavenger receptor structure and function in health and disease. Cells; 2015
- Ashraf et al. Scavenger receptors: a key player in cardiovascular diseases. Biomol Concepts; 2012
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